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Simulationsformular

Das Simulationsformular

Das Simulationsformular enthält Informationen und Einstellungen zur Simulation des dazugehörigen Simulationsknotens, die im Projekt gespeichert werden. Es wird mit einem Klick auf den Simulationsknoten im Projektexplorer geöffnet.

Verlaufsinformationen

Die Informationen über die letzte ausgeführte Simulation des gewählten Simulationsknotens werden unter dem Reiter Verlaufsinformationen angezeigt und können von dort in eine externe Datei kopiert werden.

Unter dem Reiter Überblick werden Datum und Uhrzeit des Simulationsstarts und des Simulationsendes, die Simulationsdauer (Gesamtrechenzeit), die Zahl der Zeitschritte und der Variablen angegeben. Fehlerhafte Variablen werden als Zeitreihe ausgegeben. Zwei Diagramme zeigen erstens die berechneten Ergebnisse im Vergleich zu den fehlerhaften Ergebnissen und zweitens die Simulationszeit aufgesplittet in die Rechenzeiten der linearen Optimierung, der numerischen Berechnungen und der restlichen Simulation (siehe folgende Abbildung).

Die MILP-Einträge stehen unter dem Reiter Optimierung Hauptstufe (siehe folgende Abbildung) bzw. bei Strukturoptimierung und bei der Optimierung mit ganzjahresgekoppelten Nebenbedingungen, beide jeweils mit komprimierten Zeitreihen, zusätzlich unter Optimierung vereinfachte Vorstufe.

Zur Optimierung der Hauptstufe und der vereinfachten Vorstufe wird separat angegeben, welcher Solver verwendet wurde, welche Gap und welche Maximale Zeit als Abbruchkriterien zum Lösen gewählt waren. Die tatsächliche Gap, Laufzeit und Zahl der Work Units (Arbeitseinheit des Gurobi-Solvers) sowie Iterationen der MILP-Berechnung werden in Zeitreihen für jeden einzelnen Zeitpunkt ausgegeben. Das Resultierende Vorschauzeitfenster (Look-Ahead) und das Resultierende Ergebniszeitfenster, die bei ganzjahresgekoppelter Optimierung und bei Strukturoptmierung ohne Zeitreihenkompression von den Einstellungen abweichen können, werden angezeigt. Die Zusammensetzung der Zielfunktion (z. B. der Betriebskosten, der virtuellen Steuerungskosten oder der Annualisierten Gesamtkosten) und nicht verwendeter Zielfunktionen wird tabellarisch und in Diagrammen ausgewiesen (siehe folgende Abbildung).

Für die numerischen Lösungen mit dem Newton-Solver werden die Laufzeit (Rechenzeit) und die Zahl der Iterationen als Zeitreihen unter dem Reiter Numerisch gelöst ausgewiesen (siehe folgende Abbildung).

Unter dem Reiter Meldungen werden alle in der Simulation erschienenen Meldungen, Warnungen und Fehler aufgeführt (siehe folgende Abbildung).

Hier finden Sie die Fehlermeldungen, die Ihnen helfen, auftretende Probleme zu lösen.

Einstellungen

Unter dem Reiter Einstellungen können Sie Vorgaben zur Strukturoptimierung, zur Ganzjahresoptimierung, zur Simulation, zum Referenz-, Umgebungs- und zum Normzustand machen.

Strukturoptimierung

Die Einstellungen für die Strukturoptimierung werden im Artikel Simulationseinstellungen zur Strukturoptimierung beschrieben.

Ganzjahresoptimierung

Die Einstellungen für die Ganzjahresoptimierung werden automatisch gewählt. Bitte nehmen Sie hier keine Einstellungen vor.

Die Option Eigene Einstellungen der Ganzjahreskopplung ist nur für Modellierungsexperten!

Lediglich Modellierungsexperten dürfen aus der Drop-down-Liste die Art der Kompression für die Vorstufe wählen:

  • Downsampling,
  • Relaxation oder
  • Relaxation + Downsampling.

Modellierungsexperten können die Downsamplingrate festlegen und die Art der Nebenbedingung für die Hauptstufe aus der Drop-down-Liste wählen:

  • Single,
  • Integral oder
  • Last.

Die Toleranz der Nebenbedingung können Sie in % vorgeben.

Simulation

Unter Simulation können Sie die Erweiterte Lösungssuche bei der numerischen Lösung von Gleichungssystemen aktivieren (siehe folgende Abbildung). Die Erweiterte Lösungssuche kann hilfreich sein, wenn Gleichungssysteme während der Simulation nicht konvergieren. Sie kann Abhilfe bei numerischen Fehlern schaffen, neigt aber auch zur Verlängerung der Rechenzeit.

Die Gewichtung auf numerischen Fokus bezieht sich auf einen Parameter des Gurobi-Solvers, der Gewicht auf Geschwindigkeit bzw. numerische Genauigkeit legt. Bei SCIP und COIN hat dieser Parameter keine Auswirkungen. Generell wird empfohlen, diese Einstellung bei 0 (automatisch) zu lassen, bei der Gurobi selbst die passende Einstellung wählt. Nur bei Problemen mit numerischer Instabilität können Sie testen, ob ein höherer numerischer Fokus hilft, eine höhere numerische Stabilität der Lösungssuche zu erreichen. In diesen Fällen können Sie den Parameter auf 1 (schwacher Fokus), 2 (mittlerer Fokus) oder 3 (hoher Fokus) umstellen.

Sie können hier die Simulationseinstellungen einblenden, die nur im Simulationsribbon bearbeitet werden dürfen.

Referenz-, Umgebungs- und Normzustand

Der Referenzzustand beeinflusst die Zahlenwerte zur Angabe der thermischen Enthalpien, da sich diese immer auf den angegebenen Referenzzustand beziehen. Der Umgebungszustand wird ausschließlich für die Berechnung der Exergie benötigt. Der Normzustand definiert den Normvolumenstrom der Druckluftkomponenten. Unter dem Reiter Normzustand sind die Druck- und Temperaturangaben gemäß DIN 1343 und ISO 1217 (für die Drucklufttechnik) hinterlegt (siehe folgende Abbildung). Die Verknüpfung der umgebungsbezogenen Daten in den Komponenten erfolgt standardmäßig über die im Projektknoten hinterlegten Wetterstammdaten.

Die Angaben zum Referenz- und Umgebungszustand für Enthalpie und Exergie gehören zu den relevanten Eingabeparametern der Simulation.

Modellbeschreibung

Für die einfache Anwendung kann die Modellbeschreibung ignoriert werden, denn sie ist nur im Rahmen der Modellierung interessant.

Sie enthält die Variablendeklaration, die Stoff-, Energie-, Exergie-, Ökonomie- und Ökologiesicht (siehe folgende Abbildung).

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